Hoạt hóa là quá trình thay đổi đặc điểm cấu trúc mạng lưới tinh thể cacbon dưới tác dụng của nhiệt và tác nhân hoạt hóa, tạo độ xốp cho than bằng một hệ thống mao quả có kích thước khác nhau và hình thành các tâm hoạt động trên bề mặt. Có thể sử dụng phương pháp hoạt hóa hóa học hoặc phương pháp hoạt hóa hóa lý. Hoạt hóa hóa học hiểu đơn giản là quá trình hoạt hóa bằng chất hóa học. Trong đó quá trình than hóa và quá trình hoạt hóa xảy ra đồng thời. Hoạt hóa hóa học chủ yếu được sử dụng cho hoạt hóa than gỗ. Nguyên liệu thô được trộn với chất hoạt hóa và chất hút nước, sự hoạt hóa thường xảy ra ở nhiệt độ 5000C, nhưng đôi khi có thể lên tới 8000C. Hoạt hóa hóa lý là phương pháp sử dụng các chất oxy hóa như hơi nước, cacbon đioxit v.v…làm tác nhân tác dụng với nguyên liệu. Khi ở mức độ chưa cao (độ xốp còn thấp) tác nhân hoạt hóa tác dụng với cacbon vô định hình và cacbua mạch lớn nằm trên bề mặt than giải phóng độ xốp đã có trong than. Tiếp theo chúng tác dụng với khung than làm chảy một phần cacbon tinh thể tạo them độ xốp cho than. Chẳng
hạn hoạt hóa than đá bằng hơi nước. Hơi nước ở 1300C được thổi vào ở nhiệt độ khoảng 10000C. Một số túi khí trở thành dòng khí và thoát ra khỏi mao quản. Hình thức này phụ thuộc vào nguyên liệu sử dụng. Một nguyên liệu cứng như gáo dừa tạo ra nhiều mao quả nhỏ trong khi nguyên iệu mền như than bùn tạo ra nhiều mao quản trung. Nếu liên tục thổi hơi trong 1 thời gian dài sẽ có nhiều túi khí tạo thành dòng và để lại các mao quản. Tuy nhiên, ban đầu các mao quản nhỏ được hình thành sau đó phát triển dần dần thành các mao quản có kích thước trung và lớn không có ý nghĩa trong hấp phụ. Do đó, ta không nên kéo dài quá trình hoạt hóa.
Như vậy tất cả các chất và hợp chất chứa cacbon đều có thể chuyển thành than hoạt tính, và đặc điểm sản phẩm sẽ tùy thuộc vào bản chất từng loại nguyên liệu ban đầu